Somatická a vegetativní nervová soustava

Na www.studijni-svet.cz zaslal(a): 09876 Somatická a vegetativní nervová soustava - nervová soustava řídí kosterní svalstvo a útrobní orgány ty řízeny odděleně (kosterní svalstvo ovládáme vůlí, vnitřní orgány ne) - somatická část nervové soustavy, která řídí kosterní svalstvo - vegetativní (autonomní) řídí činnost vnitřních orgánů Řízení činnosti kosterního svalstva - pohyb od odtažení ruky (může být reflexní), napřímení těla až po pohyb z místa na místo (lokomoce) (není již pouze reflexní povahy) - motorická činnost slouží k vyhledávání potravy, stavění přístřešku, obrana před nepřítelem, - při činnosti zapojeny různé oblasti motorické, smyslové, motivační určující směr chování, pro člověka motorická aktivita význam jako komunikační prostředek řeč, úrovně řízení motorické činnosti - a) mícha součást reflexních drah, ovládání z různých oblastí mozku - b) mozkový kmen nejstarší oddíly řídící motorickou činnost z mozku, v mozkovém kmenu (prodloužená mícha a střední mozek) původně řídily samostatně když neokortex podřízení motorickým oblastem - c) mozková kůra u člověka největší oblastí řídící motorickou činnost motorická kůra koncového mozku v čelním laloku - dráhy - přímé jednotlivá nervová vlákna vedou k motorickým neuronům v míše bez přerušení kortikospinální, pyramidová, z každé hemisféry jedna dráha zručné, rychlé svalové pohyby založené na zkušenosti - nepřímé tvořena více neurony, součástí jsou motorická centra v mozkovém kmenu provádění pohybů neúmyslných, při udržování polohy a postoje (opěrná motorika) - většina drah vycházejících z mozku než vstoupí do míchy kříží v se prodloužené míše tak, že dráhy z levé strany mozku přecházejí na pravou a z pravé na levou Řízení činnosti vnitřních orgánů - Nervový Systém řídící činnost vnitřních orgánů, činnost hladkých svalů ovládajících napřimování svalů vlasů a chlupů v kůži, sekreci potních žláz, slzných žláz a dřeně nadledvin ozn. vegetativní (autonomní) nervový systém - řídí činnost hladkého svalstva, žláz a srdce - za autonomní proto, že jeho činnost je nezávislá na naší vůli, na rozdíl od systému somatického řídícího činnost kosterního svalstva, oba systémy nelze chápat jako naprosto oddělené (aferentní a eferentní vlákna) - eferentní nervová vlákna veg. nerv. soustavy vycházejí z mozku a z míchy a dělí se na : sympaticus a parasympaticus - eferentní nerv. vlákna sympatiku vycházejí z hrudní a bederní míchy, nervová vl. parasympatiku vystupují z různých jader v mozkovém kmenu a z kříţových úseků míchy - eferentní složka NS je vždy složena ze dvou neuronů, které jsou přepojovány v synapsích v periferních gangliích, synapse sympatiku jsou uložen v gangliích podél páteře, ganglia jsou mezi sebou propojena podél páteře nervovými vlákny k- vytváří tak pruh nervové tkáně nazývaný sympatický kmen - gnaglia parasympatiku jsou většinou uložena až v těsné blízkosti inervovaného orgánu (ganglia terminální), nejvýznamnějším parasympatickým nervem je bloudivý nerv X. hlavový nerv - většina orgánů inervována symapatikem i parasympatikem, u některých orgánů mají antagonistickou funkce (sym. zrychluje srdeční činnost, parasympat. zpomaluje), u jiných orgánů převládá inervace buď sym. nebo parsym. Vegetativní nervstvo Regulační úrovně 1.) mícha centra reflexů ovládající moč. měchýř, střeva vyprazdňování, pohlavní reakce, míšní regulace po ztrátě spojení s CNS nedokonalá týká se moč. měch., pohl. fcí 2.) prodlouţená mícha centra řídící životně důl. orgány oběhová, trávicí soustava, nejsou schopna integrovat činnost vnitřních orgánů zcela samostatně, úplná integrace - hypotalamus 3.) hypotalamus nejvyšší centrum vegetativní NS, uvádí v činnost celé komplexy reakcí současně, řízen příjem potravy, činnost trávicí soustavy (pocit hlad a žízeň) roli receptorů zaznamenávající koncentrace glukózy - aktivace sympaticu příprava organismu na stres fyzickou nebo psychickou zátěž zvýšená činnost srdce, zvýšení přísunu krve a glukózy do činných tkáni, změny v termoreg. pochodech - parasympatikus opačné zotavení organismu, uplatňují se když org. v klidu, výrazná sekrece v tráv. trubici, hybnost v tráv. trubici - hypotalamus prostřednictvím sympaticu a parasympaticku plní homeostatické funkce - pro organismus důležité vyrovnanost sympatiku a parasympatiku a) protichůdné b) jeden převažuje (moč. měchýř parasymp.) c) oba stimulují (produkce slin ale různé složení) d) působí jeden systém (sympaticus dřeň nadledvin, vzpřimovač chlupů) 1

SYMPATICUS Připravuje organismus k aktivitě zvyšuje srdeční činnost rozšiřuje průdušky rozšiřuje zornice zeslabuje peristaltiku střev mírně zvyšuje sekreci slin zvyšuje svalové napětí svěrače konečníku a močového měchýře vyvolává sekreci dřeně nadledvin snižuje průtok krve v kůži a břišních orgánech vyvolává sekreci potních žláz vyvolává stahy hladkých svalů chlupů a vlasů (ježení) PARASYMPATICUS zajišťuje zotavení organismu zpomaluje srdeční činnost zužuje průdušky zužuje zornice zesiluje peristaltiku střev vyvolává sekreci slin a trávicích šťáv snižuje svalové napětí svěrače konečníku a močového měchýře způsobuje erekci vnějších pohlavních orgánů zajišťuje akomodaci oka Vlastnosti soustavy nervové a endokrinní nervové působení hormonální působení místo vzniku signálu neuron (n. receptor) žláza povaha signálu vzruch (akční potenciál) hormon způsob přenosu signálu nervové vlákno cévní soustava místo určení specifická tkáň větší množství tkání šíření signálu rychlé obvykle pomalé účinky lokalizované v širší oblasti trvání účinků obvykle krátké obvykle dlouhodobé REFLEX=základní fyziologická jednotka nervové činnosti -přenos signálu z receptoru nervovou dráhou k výkonnému orgánu, odpověď organismu na podněty z vnitřního i vnějšího prostředí - probíhá po dráze = reflexní oblouk reflexní oblouk spojení senzorického a motorického neuronu přímo nebo prostřednictvím interneuronu -stavba: receptor= smyslový orgán, zachycení stimulu z vnějšího prostředí aferentní nervová dráha centrum(ústředí) = CNS zpracování vzruchu, vytvoření odpovědi eferentní nervovádráha efektor = výkonný orgán (sval), odpověď na podráždění Reflexní oblouk: receptor (smyslový orgán) dostředivá nervová dráha (aferentní) odstředivá nervová dráha (eferentní) efektor (výkonný orgán, např. sval) centrum (CNS) a)jednoduchý reflexní oblouk=monosynaptický mezi aferentní a eferentní dráhou pouze 1 synapse (např.čéškový reflex, obranné reflexy v rámci míchy) b)sloţitější reflexní oblouk=polysynaptický častější, existence 1 nebo více vmezeřených interneuronů (např.obranné reflexy) -rytmická činnost neuronů u cyklicky se opakujících stereotypních pohybů bez vnější stimulace (chůze, běh apod.) -obranné míšní reflexy velmi rychlý průběh bez účasti mozku Signální soustavy: signál = podnět podmíněného reflexu signální soustava = soubor signálů určitého druhu I. SIGNÁLNÍ SOUSTAVA: u vyšších živočichů a u člověka - základem je konkrétní myšlení (signál má chemickou nebo fyzikální podobu) II. SIGNÁLNÍ SOUSTAVA: pouze u člověka ( předpokladem je abstraktní myšlení) - signálem jsou abstraktní podněty ( slovo ) 2

NEPODMÍNĚNÉ REFLEXY -vrozené, dědičné (kašel, dýchání, kýchání apod.), biologicky významné -na 1 podnět vždy stejná reakce -průbeh vždy po stejné dráze -centra v šedé hmotě všech částí CNS kromě kůry koncového mozku -celoživotní, některé se mohou během života utlumit - základ nižší nervové činnosti - jedná se o pudy, instinkty = nejsložitější forma nepodmíněného reflexu PODMÍNĚNÉ REFLEXY - získané, biologicky nevýznamné -umožňují adaptaci na vnější podmínky, individuální -na 1 podnět různé reakce -centra v mozkové kůře -proměnlivé, vznikají a zanikají během života -vznik=učení objevitel I.P.Pavlov ruský fyziolog, pokusy se psem a zvonkem podmíněné reflexy vznikají na základě spojení nového podnětu (jakýkoli indiferentní podnět) s nepodmíněným reflexem - posilování = časté spojování podmíněného a nepodmíněného podnětu, podmíněný reflex je pevný -pokud není podmíněný podnět spojován s nepodmíněným, ztrácí signální význam podmíněná odpověd slábne, ustává útlum reflexu =vyhasínání, zapomínání - základ vyšší nervové činnosti -paměť funguje na základě podmíněných reflexů posilování reflexů znamená vznik a udržování nových synapsí Nervové řízení u ţivočichů a u člověka Význam: Nervová soustava ovládá pomocí nervových vzruchů přímo nebo nepřímo činnost všech orgánů v těle, vytváří chování organismu a komunikuje s okolním světem. Podstata: Fyzikální podstatou tvorby a přenosu nervových vzruchů je pohyb iontů ( tento pohyb lze registrovat jako elektrické děje) Neuron = nervová buňka, je základní stavební jednotkou nervové soustavy - je to vysoce specializovaná dráždivá buňka, která je ve spojení s dalšími neurony nositelem pocitů, paměti i veškerých duševních schopností. - ztráta neuronu, vzniklá jeho poškozením nebo zánikem, se během života nenahradí - podpůrnými buňkami neuronů jsou tzv. gliové buňky ( neuroglie). - různé typy buněk v nervové tkáni, které nemají povahu neuronů - plní řadu funkcí podpůrnou, izolační, metabolickou, a nepochybně i funkce další, - např.: Schwannovy buňky, oligodendroglie Stavba neuronu: Většina neuronů se skládá z těchto částí: 1)Tělonervové buňky ( neurocyt perikaryon) - přijímá a zpracovává přicházející podněty z prostředí a převádí je do neuritu. 2)Dendrity - dendrity představují hlavní recepční oblast neuronu, přijímají vzruchy, které do buňky přicházejí. - pro celou dendritickou zónu je charakteristická přítomnost dráždivé membrány, která dává v závislosti na intenzitě podnětu vznik stupňovité odpovědi a nikoliv vzruchové aktivitě. 3)Axon ( neurit osové vlákno/válec axonový válec) - axon je specializován na vedení akčních potenciálů na velkou vzdálenost ve směru z buňky. - nervová buňka vlastní většinou pouze jeden axon - je dlouhý, hladký a větví se až na konci (až 100 cm) - axon odstupuje přímo z těla neuronu v místě zvaném axonový hrbolek. Ten má spolu s iniciálním segmentem neuritu rozhodující postavení v neuronu, protože jsou místem vzniku vzruchu (akčního potenciálu). většina neuronů je obalena dvěma pochvami. První je označována jako Myelinová pochva,lipoproteinová vrstva, která je v průběhu osového vlákna přerušovaná tzv. Ranvierovými zářezy. Druhým obalem je Schwannova pochva. Je tvořena plochými Schwannovými buňkami, které jsou obtočeny kolem myelinové pochvy. - tento typ se vyskytuje především v PNS. v CNS převažují bílá vlákna nervová dalším typem jsou nervová vlákna nemyelizovaná(u vegetativních nervů, nebo v šedé hmotě CNS ) 4) Telodendria 3

- nervová zakončení - jsou nahá (tj.nejsou pokryta myelinovou vrstvou, ani Schwannovými buňkami). - obsahují mediátor nebo sekreční materiál. - konečným útvarem telodendria je malé zduření - synaptický knoflík Pozn.: Pojmenování "axon" by se správně mělo používat pouze pro neurity obalené gliovou pochvou. Exaktní pojmenování je neurit, poněvadž tento název nejlépe zdůrazňuje protiklad k označení dendrit. Pojmenování osový válec (zkráceně axon ) by se mělo logicky používat jen v těch případech, kdy je neurit není holý, ale nachází se uvnitř specialisované pochvy, je její osou (z lat. Axis). Anglo-americký usus, v němž i nahé neurity se označují jako axony je nepřesný. Je však natolik vžitý, že je nyní již těžké tento termín obejít. Obr. 4.: Schéma neuronu 1 neurocyt s velkým světlým jádrem a velkým jadérkem, 2 Nisslova tigroidní sustance, 3 dendrity, 4 odstupový konus axonu (iniciální segment), 5 holý úsek axonu, 6 myelinovou pochvou obalený axon v CNS, 7 kolaterály, 8 periferní úsek nervového vlákna s pochvou myelinovou a Schwannovou, 9 Ranvierův zářez, 10 axon, 11 terminální rozvětvení axonu, nervová zakončení= telodendria Vznik a vedení nervového vzruchu: - Podstatou vytvoření vzruchu je změna tzv.klidového membránového potenciálu (KMP). KMP se vyskytuje u nečinné nervové buňky aje charakteristický koncentracemi iontů v prostředí intracelulárním ( -, K + ) a extracelulárním (+, Na + ) - Tato stálá koncentrace se udržuje díky činnosti pump specifických pro jednotlivé ionty. Zvláště významnou roli hraje sodno-draselná pumpa. - Obvykle se uvádí hodnota klidového membránového potenciálu buňky vzhledem k vnějšímu prostředí -70mV Podstata vzniku akčního potenciálu Axonální membrána je specializovaná na rychlé šíření nervového signálu na relativně velké vzdálenosti. Podstata tohoto přenosu je elektrická; informace se přenáší podél axonu ve formě akčních potenciálů (obr. 7), což jsou velké reversibilní změny membránového potenciálu. Podstata vzniku akčního potenciálu spočívá v přechodné depolarizaci membrány axonu. Děje se tak díky rychlému přesunu velkého množství Na membránou zvenčí dovnitř buňky. Z hodnoty KMP -70 mv se změní hodnota membránového potenciálu na 30 mv. Depolarizace trvá přibližně 0,5 ms. Téměř současně z buňky vystupuje K a dochází ke stejně rychlé repolarizaci membrány až asi na 70% původní hodnoty KMP. Díky sodno-draselné pumpě dojde na chvíli dokonce k hyperpolarizaci, která se pomalu vrací na hodnotu KMP. Specifické změny permeability membrány pro jednotlivé ionty jsou možné proto, že membránu axonu prostupují napěťově řízené kanály, které jsou specifické jednak pro Na, jednak pro K. Jsou to prostory vzniklé vhodným konformačním uspořádáním oligomerních bílkovin cytoplazmatické membrány. Změnu konformace vyvolává změna vnějšího napětí, tzv.prahový potenciál, tj. dostatečně rychlá depolarizace o 10 až 20 mv. Šíření vzruchu po axonu - Místo, kterým prochází vzruch, je depolarizováno. Mezi zevním a vnitřním povrchem membrány vzniká elektrický proud, který depolarizuje sousední klidový úsek. Akční potenciál působí tedy jako pohyblivá dráždící katoda. - Vzruch se šíří pouze jedním směrem - Jeho amplituda zůstává po celé délce axonu stálá. Říká se, že akční potenciál se chová podle zákona vše nebo nic - V nervu s myelinovou pochvou dráždí místní proud nervovou membránu až v nejbližším Ranvierově zářezu. Mluvíme o tzv. saltátorním vedení vzruchu( z lat. saltare skákat). Tím, že vzruch přeskakuje značné úseky nervového vlákna se jeho vedení zrychluje a zhospodárňuje Synapse: V nejširším pojetí jsou jako synapse označována všechna funkční spojení mezi membránami dvou buněk, z nichž alespoň jedna je neuron. To znamená, že jako synapsi neoznačujeme pouze spojení neuron neuron, ale také smyslová buňka neuron, efektor neuron (např. nervosvalová ploténka). 4

Interneuronové synapse Interneuronové synapse představují spojení, při kterém přechází informace z jednoho neuronu na druhý. Na jednom neuronu může být až několik tisíc synapsí. V elektronovém mikroskopu je možno rozlišit na každé synapsi presynaptickou a postsynaptickou část. Mezi oběma částmi synapse je úzká (10-50 nm) synaptická štěrbina. Presynaptickou část tvoří zakončení axonu zvané synaptický knoflík. Tato část obsahuje synaptické váčky, ve kterých je mediátor. Postsynaptická část je tvořena přilehlou buněčnou membránou napojeného neuronu. Přenos vzruchu v synapsi Příchod akčního potenciálu Příchod akčního potenciálu na presynaptickou membránu navodí otevření napěťově řízených kanálů pro Ca 2 (obr. 13), To má za následek vtok Ca 2 do presynaptického zakončení, kde Ca 2 ionty podnítí exocytozu synaptických váčků, čímž se mediátor dostane do synaptické štěrbiny. Vylití mediátoru Následuje vylévání velkých kvant mediátoru z váčků do synaptické štěrbiny. Mediátor se váže na receptor na subsynaptické membráně a aktivuje ji. Každý mediátor má svůj specifický receptor a zapadají do sebe na základě principu zámku a klíče. Excitační a inhibiční účinek Některé neurotransmitery, jestliže jsou navázány na receptor, mají excitační účinek. V takovém případě je membrána, díky otevření příslušných iontových kanálů, vysoce propustná např. pro hydratované ionty Na a K +.Vtok Na + značně převyšuje výtok K +, což vede až k depolarizaci. Jiné neurotransmitery mají účinek inhibiční. Jejich účinkem se zvyšuje propustnost pro méně hydratované ionty K a Cl -.Výsledkem je především výtok K, což vede k hyperpolarizaci. Sčítání synaptických potenciálů Na některých synapsích jsou uvolňovány mediátory, které mají excitační účinek, zatímco na jiných jsou uvolňovány mediátory, které mají účinek inhibiční. V závislosti na způsobu své aktivace uvolňují různé axony své neurotransmitery v různou dobu. Jediná depolarizační změna EPSP (excitačního postsynaptického potenciálu) je hluboce podprahová (2-4 mv). Tyto podprahové potenciály se však mohou sčítat až do spouštěcí úrovně (15-20 mv). V takovém případě se vybaví vzruch (vzniká akční potenciál). Naopak IPSP (inhibiční postsynaptický potenciál) je podstatou synaptického útlumu. Některé mediátory INHIBIČNÍ: GABA glycin EXCITAČNÍ acetylcholin glutamát Fylogeneze NS 1) Difúzní nervová soustava = rozptýlená - není rozlišena CNS a PNS - síť nervových a smyslových buněk - každý okrsek reaguje odděleně - např.: žahavci 2) Centralizovaná NS = kruhová - typická pro pohyblivé, paprsčitě souměrné živočichy - naznačeno primitivní centrální nervstvo = kruhové nervy, ve kterých jsou shluky neuronů - např.: medúzy, sasanky, ostnokožci 3) Gangliová NS - shluky nervových buněk = ganglie - u většiny bezobratlých - rozlišena na centrální a obvodovou ( v důsledku vzniku hlavy) Ţebříčková: párová ganglia na břišní straně každého tělního článku ( připomíná žebřík) - kroužkovci Modifikovaná: ganglia splývají ve větší zauzliny - pavouci, hlavonožci 4) Trubicovitá NS - charakteristická pro strunatce - tvořena CNS + PNS - vznikla tzv. neurulací = vchlipováním ektodermu - rozšířením přední části mozek, zbytek trubice přetvořen v míchu 5